柔性接触式密封演示文稿 修改

1、北京华能达电力技术应用有限责任公司北京华能达电力技术应用有限责任公司 电站锅炉空预器电站锅炉空预器 回转式空气预热器在大中型电站锅炉上被普 遍采用，漏风率是其重要的经济指标之一。有效 控制空气预热器漏风率，可以从降低送、引风机 电耗和提高锅炉效率两个方面得到节能收益。因 而无论是国内外空预器生产厂家或广大的空预器 使用单位，都努力从不同方面降低空预器漏风率。 一、空预器变形的基本原理 空预器运行时，转子的上、下端面存在温度差, 即沿着转子高度方向上的温度梯度引起了转子 上端面外凸，下端面内凹转子的热态蘑菇状变 形。 二、空预器漏风量计算 1 1、携带漏风量的计算、携带漏风量的计算 式中： 转子

2、从空气侧旋转到烟气侧的仓格空间中空气携带到烟气中的量 （kg/h）； 0.94 转子构件占据容积的修正系数； n 转子转速（r/min）； 进出口空气的平均速度（kg/m3）； R 转子内半径（m）； 端板半径（m）； 转子中心筒半径（m）； E+a 传热元件篮子框架的最高线和最低线之间的距离（m）； 0.85 系数，受热元件的自由流量截面与转子横截面的比值； K 上下扇形板的密封面之间距离减去(E+a) (m). hkgKrRaErRnL pfE /85.06094.0 2 2 2 2 E L f r p r 2 2、直接漏风量计算、直接漏风量计算 直接漏风主要取决于烟空气的压差和密封间隙。

3、其公式如下：直接漏风主要取决于烟空气的压差和密封间隙。其公式如下： 式中：式中： 各部分直接漏风量的总和（kg/h）; A 计算处的泄露面积(m); 计算处的空气密度（kg/m3）; p 计算处的烟空气之间压差（Pa）; K 阻力系数，取用0.65. 漏风比例：热端径向漏风比例：热端径向70%；携带漏风；携带漏风10%；其他；其他20%， 包括（冷端径向、轴向、周向）。包括（冷端径向、轴向、周向）。 PAKL A 7.508 A L 3 3、空预器漏风的影响、空预器漏风的影响 3.13.1对机组负荷的影响：漏风增大不利于燃料的充分燃烧从而减少锅炉出力。对机组负荷的影响：漏风增大不利于燃料的充分

4、燃烧从而减少锅炉出力。 3.23.2对锅炉效率的影响：主要是增加排烟热损失。对锅炉效率的影响：主要是增加排烟热损失。 3.2.13.2.1冷端的漏风不增加锅炉排烟热损失，如图中冷端的漏风不增加锅炉排烟热损失，如图中Q Q1 1。 。 3.2.23.2.2热端的漏风热端的漏风Q Q2 2由入口风温由入口风温20 20 加热到加热到300 300 ，漏到烟气侧后经过空预器散热变，漏到烟气侧后经过空预器散热变 为为Q Q2 2 ，即排烟温度。那么排烟温度与入口风温之差便是热端漏风带走的热量。 ，即排烟温度。那么排烟温度与入口风温之差便是热端漏风带走的热量。 3.2.33.2.3旁路漏风的影响。热端旁

5、路的漏风由旁路漏风的影响。热端旁路的漏风由 300300直接通过轴向密封进入排烟系统，直接通过轴向密封进入排烟系统， 冷端旁路漏风影响电流。冷端旁路漏风影响电流。 3.3 对厂用电的影响：由于漏风增大，送风机、引风机和一次 风的电耗提高，增加了厂用电。 3.4 对除尘器的影响：漏风增加，使锅炉出口的烟气流量增加， 提高了烟气流速，从而使电除尘器的效率降低。 3.5 对下游设备的影响：漏风增加，烟气出口流量提高，所有 在空气预热器下游的设备的磨损提高，其维修维护量大大增加。 三、空预器漏风控制发展及比较 1、发展时间顺序、发展时间顺序 固定扇形板 自动跟踪 双密封、三密封 柔性接触式密封 刷式密

6、封、漏气回收、 拖曳式密封等 2 2、各种漏风技术比较、各种漏风技术比较 2.1 2.1 扇形板自动跟踪扇形板自动跟踪 优点：优点：随时监控随时监控 缺点：缺点：1 )1 )测量间隙不准确测量间隙不准确 空预器在热态运行时，其内部温度至少要考虑空预器在热态运行时，其内部温度至少要考虑450450的高温。的高温。 在高温下，系统的传动装置反应会有迟缓甚至发生故障，测量间在高温下，系统的传动装置反应会有迟缓甚至发生故障，测量间 隙不准确，扇形板不能准确的跟踪转子的热态变化，造成漏风增隙不准确，扇形板不能准确的跟踪转子的热态变化，造成漏风增 大。大。 2 )2 )热态下曲线变化不吻合热态下曲线变化不

7、吻合 空预器在热态运行时，转子的蘑菇形变形是一条开口向下的空预器在热态运行时，转子的蘑菇形变形是一条开口向下的 抛线；而扇形板在热态下也会有一定的变形，会形成一个开口向抛线；而扇形板在热态下也会有一定的变形，会形成一个开口向 上的抛线上的抛线( (具体线形还要根据受热情况而定，大体的方向是向上具体线形还要根据受热情况而定，大体的方向是向上 的的) )，两条曲线的变形不吻合，在投入自动跟踪系统的时候会有，两条曲线的变形不吻合，在投入自动跟踪系统的时候会有 卡涩的现象，而且漏风依然会很大。卡涩的现象，而且漏风依然会很大。 3 )3 )自动跟踪系统间隙测量装置只能监测转子外环的自动跟踪系统间隙测量装

8、置只能监测转子外环的 间隙值，不能监测预热器热态变形后整个径向隔仓的间隙变化。间隙值，不能监测预热器热态变形后整个径向隔仓的间隙变化。 4）由于扇形板自动跟踪系统的测点较多，出现故障时，会由 于故障点较多而增加了维修跟踪系统的难度和工作量。 5）维护工作量大。 扇形板和密封片的磨损、损坏，造成维护工作量增大，每次 机组检修都需要对扇形板和密封片进行检修和更换，费用高。 2.22.2双密封技术双密封技术 双密封技术的改进有豪顿华公司双密封技术的改进有豪顿华公司4848分仓技术和三密封技术。分仓技术和三密封技术。 缺点缺点：4848分仓和双密封技术需要对全部蓄热元件切割，工程量大，分仓和双密封技术

9、需要对全部蓄热元件切割，工程量大， 同时增加了积灰的死角容易积灰，传热面积减少同时增加了积灰的死角容易积灰，传热面积减少1.5%1.5%。 三密封技术三密封技术原理是一次风和烟气侧的扇形板加宽，保证扇形板下原理是一次风和烟气侧的扇形板加宽，保证扇形板下 有三道密封，缺点是扇形板加宽使流通面积减小，流速增加，而有三道密封，缺点是扇形板加宽使流通面积减小，流速增加，而 磨损和流速是磨损和流速是3 3次方的关系，所以空预器磨损严重，使用寿命减次方的关系，所以空预器磨损严重，使用寿命减 少；而且漏风不稳定，存在严重的堵灰现象。少；而且漏风不稳定，存在严重的堵灰现象。 48分仓技术 三密封技术 2.32

10、.3漏风回收漏风回收 漏风回收的原理是在扇形板处打孔，加装抽吸风机。漏风回收的原理是在扇形板处打孔，加装抽吸风机。 缺点：缺点：1 1）抽吸风机抽走空气的同时抽走烟气，送入炉膛再利用，）抽吸风机抽走空气的同时抽走烟气，送入炉膛再利用， 形成废气再循环，降低锅炉效率，增加烟气量。形成废气再循环，降低锅炉效率，增加烟气量。 2 2）送风机电流不下降，引风机电流增加，抽吸风机电流）送风机电流不下降，引风机电流增加，抽吸风机电流 增加。增加。 3 3）运行安全性、经济性不高。）运行安全性、经济性不高。 扇形板 2.42.4刷式密封刷式密封 在预热器内部径向和轴向密封上补充了一道钢丝刷密封，采用0.1m

11、m直径、 150mm 长钢丝刷，试图在预热器低负荷阶段依靠钢丝刷的弹性来补偿部 分密封间隙，试图减小漏风。 缺点：1）刷毛材料的弹性和硬度的选择要合理，刷毛硬对扇形板的磨 损会比较的严重，而刷毛软又很容易被冲刷掉。 2）刷毛长期磨损，变形比较严重，致使密封间隙变大，漏风率 增大。 2.5 拖曳式密封拖曳式密封 薄钢片拖曳式软迷宫密封是在现行密封片后增加一道或两道0.50.8mm 厚的折角密封片，构成两重或三重迷宫密封。 实际应用过程中，该技术暴露出以下缺点： （1）该技术在短期内能有效控制漏风，但运行一段时间后，折角密封弹片受磨损 腐蚀严重，大部分会脱落，密封护板发生断裂，不能很好地控制漏风。

12、 （2）密封片只是靠折角的弹性，不能很好地随负荷变化而变化。 2.6弹性间隙自补偿接触式密封技术弹性间隙自补偿接触式密封技术 四、柔性接触式密封技术介绍 1 1、基本设计思想、基本设计思想 将扇形板固定在某一合理位置，柔性接触密封系统安装在径向转子隔仓板上，将扇形板固定在某一合理位置，柔性接触密封系统安装在径向转子隔仓板上， 在未进入扇形板时柔性接触式密封滑块高出扇形板在未进入扇形板时柔性接触式密封滑块高出扇形板5 58mm 8mm 。当柔性接触式密。当柔性接触式密 封滑块运动到扇形板下面时，合页式弹簧发生形变。密封滑块与扇形板接触，封滑块运动到扇形板下面时，合页式弹簧发生形变。密封滑块与扇形

13、板接触， 形成严密无间隙的密封系统。当该密封滑块离开扇形板后，合页式弹簧将密形成严密无间隙的密封系统。当该密封滑块离开扇形板后，合页式弹簧将密 封滑块自动弹起，以此循环进行。运行示意图如下所示。封滑块自动弹起，以此循环进行。运行示意图如下所示。 材料名称材料名称 自润滑合金自润滑合金 密度（g/cm3）7.54 硬度（HB）105-126 干摩擦系数0.09-0.11 抗压强度(MPa)355 抗弯强度（MPa）275 适用速度（m/s）0.3-2.5 使用温度（）-30-550 年磨损量（圆周处） mm 0.36 弹性模量E（105 MPa） 1.83 膨胀系数(106)10.72 切变模量

14、G( (103 MPa) 80.4 X-750力学性能：(线材，美国宇航材料标准AMS) 品种线材，1号硬度线材，弹簧硬度 状态退火时效 15% 冷 加 工 时效 50%65% 冷加工 时 效 30% 冷加工 时效完全热处理 厚度（mm）0.63 0.6312.7 6.36.310.6 10.6 12.7 0.3 6.3 6.3 12.7 (MPa) 105989211381314152010981373123610301000 1030 113 8 b 7 7、技术特点、技术特点 7.1不会形成密封间隙，扇形板与密封滑块间没有间隙，没有气流 通过，所以没有冲刷磨损问题，密封效果好，系统能长时

15、间运 行 7.2采用合页式弹簧,允许空预器转子在热态运行下有一定的圆端面 变形及圆周方向的变形特别适合空预器的改造 7.3自润滑合金高温下干磨擦系数0.1对主轴电机驱动电流影 响甚小，增加不超过1.5 7.4工厂化生产,简化了现场安装的工艺程序，工期短、效果好 1、磨损小。 2、漏风率低。 3、全负荷漏风率低。 柔性密封与硬性密封漏风率比较柔性密封与硬性密封漏风率比较 六、技术保证 1 1、性能指标、性能指标 1.1改造后的空预器漏风率（ECR工况），在一年内不大于5%， 并且保持稳定。一个大修期内（五年）不大于6%。 基建机组一年内4%，一个大修期内（5年）5% 1.2 五年内发生质量问题由

16、我方免费维修（含材料、人工、 差旅），并保证漏风率6%。 1.3 改造后空预器烟气压差较改造前增加值不超过65Pa。 1.4 改造后锅炉空气预热器驱动电机电流增加不高于1.5A。 2 2、磨损低。、磨损低。 3 3、周向密封片采用金属陶瓷技术。、周向密封片采用金属陶瓷技术。 4 4、扇形板与弧形门连接处采用复合钢板。、扇形板与弧形门连接处采用复合钢板。 七、安装及施工 1 1、施工范围、施工范围 1.1 修补冷端扇形板并调整到合理位置。修补冷端扇形板并调整到合理位置。 1.2 修补热端扇形板并调整到合理位置。修补热端扇形板并调整到合理位置。 1.3 挖补修复弧形门，并调整到合理位置。挖补修复弧

17、形门，并调整到合理位置。 1.4 更换热端径向、冷端径向固定密封片。更换热端径向、冷端径向固定密封片。 1.5 热端径向隔仓安装柔性接触式密封装置。热端径向隔仓安装柔性接触式密封装置。 1.6 冷端径向隔仓安装柔性接触式密封装置。冷端径向隔仓安装柔性接触式密封装置。 1.7 更换磨损严重的轴向密封片。更换磨损严重的轴向密封片。 1.8 更换旁路密封片。更换旁路密封片。 1.9 更换更换 “T”形钢，并车削。形钢，并车削。 1.10空预器其他漏风处理。空预器其他漏风处理。 （包括伸缩节、隔仓板、静密封、壳体等）（包括伸缩节、隔仓板、静密封、壳体等） 2 2、合页组成、合页组成 合页式组件转轴轴套：硬质合金，外部为合页式组件转轴轴套：硬质合金，外部为#45#45碳钢。碳钢。 合页式组件上下合页板材质：合页式组件上下合页板材质：16Mn.16Mn. 护瓦：护瓦： 铰链：铰链： 3 3、施工时扇形板处理方法、施工